驅(qū)動裝置及電路、機械手、機器人、輸送裝置及檢查裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供驅(qū)動裝置、驅(qū)動電路、機械手、機器人、電子部件輸送裝置、電子部件檢查裝置。將以一定周期重復第1電壓與第2電壓的脈沖狀的電壓波形經(jīng)由LC電路部施加給壓電馬達的振動體。并且，在電壓波形中，以比振動體的共振周期短的周期重復第1電壓與第2電壓，并且，對振動體的共振頻率的調(diào)制成分進行脈沖寬度調(diào)制。這樣一來，對于共振頻率的成分通過共振放大電壓，對于除此之外的頻率成分則抑制電壓的變動。其結(jié)果，即使在環(huán)境溫度變化的情況下，電壓也難以因共振頻率以外的成分的影響而變動，所以電壓管理變得容易，能夠?qū)ο笪锔呔鹊囟ㄎ挥谒Ｍ奈恢谩?br> 【專利說明】驅(qū)動裝置及電路、機械手、機器人、輸送裝置及檢查裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及驅(qū)動裝置、驅(qū)動電路、機械手、機器人、電子部件輸送裝置、電子部件檢
查裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]已知有使包含壓電材料而形成的振動體振動，來驅(qū)動對象物的壓電馬達。在該壓電馬達中，通過對振動體施加一定周期的驅(qū)動電壓來使振動體振動，以設于振動體的端面的凸部來驅(qū)動對象物。
[0003]這里，壓電材料的位移與施加的電壓成比例，所以要使振動體較大地振動，則必須使驅(qū)動電壓的振幅也大，但是因此需要產(chǎn)生高電壓的電源。于是，使用一種能夠通過施加振動體的共振周期的驅(qū)動電壓，從而根據(jù)共振使振動體較大地振動，以更快的速度驅(qū)動對象物的方法。
[0004]另外，為了利用共振使振動體較大地振動并且能夠變更對象物的驅(qū)動速度，也提出了以振動體的共振周期施加脈沖狀的驅(qū)動電壓，且能夠變更驅(qū)動電壓的脈沖寬度的技術(shù)(專利文獻I)。
[0005]專利文獻1:日本特開2011 - 5402號公報
[0006]然而，在上述提出的技術(shù)中，存在難以對對象物進行精細定位這樣的問題。S卩，欲使對象物稍微移動時，存在移動過量或向相反向移動或不移動，而難以定位于所希望的位置這樣的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]該發(fā)明是為了解決以往的技術(shù)所具有的上述的課題而完成的，其目的在于提供通過利用共振來使壓電馬達的振動體較大地振動，高精度地對對象物進行定位的技術(shù)。
[0008]為了解決上述的課題的至少一部分，本發(fā)明的驅(qū)動裝置采用了下述的構(gòu)成。即，其主旨在于，該驅(qū)動裝置具備:
[0009]振動體，其包含壓電材料而形成，并具有按壓到對象物的凸部；
[0010]電壓波形輸出部，其輸出以一定周期重復第I電壓與比上述第I電壓高的第2電壓的電壓波形；以及
[0011]LC電路部，其夾設在上述電壓波形輸出部與上述振動體之間，且包含線圈(coil)以及電容器，
[0012]上述電壓波形是以比上述振動體的共振周期短的周期來重復上述第I電壓與上述第2電壓并且對上述振動體的共振頻率的調(diào)制成分進行了脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
[0013]在所涉及的本發(fā)明的驅(qū)動裝置中，將以一定周期重復第I電壓與第2電壓的電壓波形經(jīng)由LC電路部施加給振動體。而且，電壓波形成為以比振動體的共振周期短的周期來重復第I電壓與第2電壓并且振動體的共振頻率的調(diào)制成分被進行脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。并且,調(diào)制成分不需要僅為振動體的共振頻率的成分,除了振動體的共振頻率的成分，還可以包含較多的頻率成分。
[0014]這樣一來，被脈沖調(diào)制的電壓波形中，對于振動體的共振頻率的成分來說電壓因共振而被放大并施加給振動體，所以即使不使用產(chǎn)生高電壓的電源等，也能夠使振動體較大地振動來驅(qū)動對象物。另一方面,對于共振頻率以外的頻率成分(以比共振頻率短的周期重復第I電壓與第2電壓的成分等)，在電壓的變動被抑制的狀態(tài)下被施加給振動體。后述詳細的機制，但若振動體的共振頻率以外的頻率存在大的變動成分，則在環(huán)境溫度變動時產(chǎn)生施加給振動體的電壓大幅變動的情況和不大變動的情況而難以管理電壓。關(guān)于這一點，在本發(fā)明的驅(qū)動裝置中，能夠?qū)⒁种屏斯舱耦l率以外的頻率成分的電壓波形施加給振動體，所以能夠?qū)ο笪锔呔鹊囟ㄎ挥谒Ｍ奈恢谩?br> [0015]另外，在上述的本發(fā)明的驅(qū)動裝置中，電壓波形輸出部也可以通過將脈沖信號在第I電壓與第2電壓之間進行電壓放大來生成電壓波形，并輸出給LC電路部。
[0016]若對脈沖信號進行電壓放大，則能夠使用簡單的電路，并且不伴隨大的電力損失地(因此，不需要大的散熱機構(gòu))產(chǎn)生在第I電壓與第2電壓之間切換電壓的電壓波形。其結(jié)果，能夠使驅(qū)動裝置小型化。
[0017]另外，在上述的本發(fā)明的驅(qū)動裝置中，作為從電壓波形輸出部向LC電路部輸出的電壓波形，也可以使用振動體的共振頻率的正弦波作為調(diào)制成分被脈沖調(diào)制后的電壓波形。
[0018]正弦波僅包含一個頻率。因此,若將振動體的共振頻率的正弦波作為調(diào)制成分使用，則能夠抑制輸出給LC電路部的電壓波形中的共振頻率以外的成分。因此，能夠抑制環(huán)境溫度變動時施加給振動體的電壓的變動混亂的情況，所以能夠?qū)ο笪锔呔鹊囟ㄎ挥谒Ｍ奈恢谩?br> [0019]另外，在上述的本發(fā)明的驅(qū)動裝置中，也可以將施加給LC電路部的電壓波形設為以共振周期的七分之一以下的周期重復第I電壓與第2電壓的電壓波形。
[0020]這樣一來，能夠充分地抑制基于電壓波形重復第I電壓與第2電壓的頻率成分。因此，環(huán)境溫度變動時施加給振動體的電壓的變動混亂的情況得到抑制，其結(jié)果，能夠?qū)ο笪锔呔鹊囟ㄎ挥谒Ｍ奈恢谩?br> [0021]另外，本發(fā)明也能夠以作為壓電馬達的驅(qū)動電路的方式把握。以這樣的方式把握的本發(fā)明的驅(qū)動電路的主旨在于，其是具備包含壓電材料而形成的振動體的壓電馬達的驅(qū)動電路，上述驅(qū)動電路具備:
[0022]電壓波形輸出部，其輸出以一定周期重復第I電壓與比上述第I電壓高的第2電壓的電壓波形；以及
[0023]LC電路部，其夾設在上述電壓波形輸出部與上述振動體之間，且包含線圈以及電容器，
[0024]上述電壓波形是以比上述振動體的共振周期短的周期重復上述第I電壓與上述第2電壓并且對上述振動體的共振頻率的調(diào)制成分進行脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
[0025]在這樣的本發(fā)明的驅(qū)動電路中，被脈沖調(diào)制的電壓波形中，對于振動體的共振頻率的成分而言，電壓也因共振而被放大并施加給振動體，所以能夠施加給壓電馬達的振動體高的電壓的驅(qū)動電壓。另一方面，關(guān)于共振頻率以外的頻率成分(以比共振頻率短的周期重復第I電壓與第2電壓的成分等)，以抑制了電壓的變動的狀態(tài)被施加給振動體。后述詳細的機制，但這樣一來，能夠抑制環(huán)境溫度變動時產(chǎn)生施加給振動體的電壓大幅變動的情況不大變動的情況而難以管理電壓的情況。其結(jié)果，能夠使用壓電馬達將對象物高精度地定位于所希望的位置。
[0026]另外，在上述的本發(fā)明的驅(qū)動電路中，電壓波形輸出部也可以通過將脈沖信號在第I電壓與第2電壓之間進行電壓放大來生成電壓波形，并輸出給LC電路部。
[0027]這樣一來，能夠使用簡單的電路，并且不伴隨大的電力損耗地(因此，不需要大的散熱機構(gòu))產(chǎn)生在第I電壓與第2電壓之間切換電壓的電壓波形。
[0028]另外，在上述的本發(fā)明的驅(qū)動電路中，作為從電壓波形輸出部向LC電路部輸出的電壓波形，也可以使用振動體的共振頻率的正弦波作為調(diào)制成分被進行了脈沖調(diào)制的電壓波形。
[0029]這樣一來，能夠抑制輸入給LC電路部的電壓波形中的共振頻率以外的成分，所以能夠抑制環(huán)境溫度變動時施加給振動體的電壓的變動混亂的情況。其結(jié)果，能夠使用壓電馬達，來將對象物高精度地定位于所希望的位置。
[0030]另外，在上述的本發(fā)明的驅(qū)動電路中，也可以將施加給LC電路部的電壓波形設為以共振周期的七分之一以下的周期重復第I電壓與第2電壓的電壓波形。
[0031]這樣一來，能夠充分地抑制基于電壓波形重復第I電壓與第2電壓的頻率成分，所以環(huán)境溫度變動時施加給振動體的電壓的變動混亂的情況得到抑制，其結(jié)果，能夠?qū)ο笪锔呔鹊囟ㄎ挥谒Ｍ奈恢谩?br> [0032]另外本發(fā)明也能夠以如下所述的機械手的方式把握。即，其特征在于，該機械手是包含多個指部，并把持對象物的機械手，該機械手具備:
[0033]基體，其以能夠移動的方式豎立設置有上述指部；以及
[0034]驅(qū)動裝置，其使上述指部相對于上述基體移動，
[0035]上述驅(qū)動裝置具備:
[0036]振動體，其包含壓電材料而形成，且具有按壓到上述對象物的凸部；
[0037]電壓波形輸出部，其輸出以一定周期重復第I電壓與比上述第I電壓高的第2電壓的電壓波形；以及
[0038]LC電路部，其夾設在上述電壓波形輸出部與上述振動體之間，且包含線圈以及電容器，
[0039]上述電壓波形是以比上述振動體的共振周期短的周期重復上述第I電壓與上述第2電壓并且上述振動體的共振頻率的調(diào)制成分被進行脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
[0040]根據(jù)這樣的本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠高精度地進行定位的機械手。
[0041]另外，在上述的本發(fā)明的機械手中，電壓波形輸出部也可以通過將脈沖信號在第I電壓與第2電壓之間進行電壓放大來生成電壓波形，并輸出給LC電路部。
[0042]這樣一來，能夠使用簡單的電路，并且不伴隨大的電力損耗地(因此，不需要大的散熱機構(gòu))產(chǎn)生在第I電壓與第2電壓之間切換電壓的電壓波形。
[0043]另外，在上述的本發(fā)明的機械手中，作為從電壓波形輸出部向LC電路部輸出的電壓波形，也可以使用振動體的共振頻率的正弦波作為調(diào)制成分而被進行了脈沖調(diào)制的電壓波形。
[0044]這樣一來，能夠抑制輸入至LC電路部的電壓波形中的共振頻率以外的成分，所以能夠抑制環(huán)境溫度變動時施加給振動體的電壓的變動混亂的情況。其結(jié)果，能夠使用壓電馬達將對象物高精度地定位于所希望的位置。
[0045]另外，在上述的本發(fā)明的機械手中，也可以將施加給LC電路部的電壓波形設為以共振周期的七分之一以下的周期重復第I電壓與第2電壓的電壓波形。
[0046]這樣一來，能夠充分地抑制基于電壓波形重復第I電壓與第2電壓的頻率成分，所以環(huán)境溫度變動時施加給振動體的電壓的變動混亂的情況得到抑制，其結(jié)果，能夠?qū)ο笪锔呔鹊囟ㄎ挥谒Ｍ奈恢谩?br> [0047]另外，本發(fā)明也能夠以如下所述的機器人的方式把握。即，其特征在于，該機器人具備:
[0048]臂部，其設置有能夠轉(zhuǎn)動的關(guān)節(jié)部；
[0049]手部，其設于上述臂部；以及
[0050]主體部，其設置有上述臂部，
[0051]并且該機器人具有設于上述關(guān)節(jié)部并彎曲或者旋轉(zhuǎn)驅(qū)動上述關(guān)節(jié)部的驅(qū)動裝置，
[0052]上述驅(qū)動裝置具備:
[0053]振動體，其包含壓電材料而形成，且具有按壓到對象物的凸部；
[0054]電壓波形輸出部，其輸出以一定周期重復第I電壓與比上述第I電壓高的第2電壓的電壓波形；以及
[0055]LC電路部，其夾設在上述電壓波形輸出部與上述振動體之間，且包含線圈以及電容器，
[0056]上述電壓波形是以比上述振動體的共振周期短的周期重復上述第I電壓與上述第2電壓并且對上述振動體的共振頻率的調(diào)制成分進行了脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
[0057]根據(jù)這樣的本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠高精度地進行定位的機器人。
[0058]另外，在上述的本發(fā)明的機器人中，電壓波形輸出部也可以通過將脈沖信號在第I電壓與第2電壓之間進行電壓放大來生成電壓波形，并輸出給LC電路部。
[0059]這樣一來，能夠使用簡單的電路，并且不伴隨大的電力損耗地(因此，不需要大的散熱機構(gòu))產(chǎn)生在第I電壓與第2電壓之間切換電壓的電壓波形。
[0060]另外，本發(fā)明也能夠以如下所述的電子部件輸送裝置的方式把握。即，其特征在于，該電子部件輸送裝置具備:
[0061]把持部，其把持電子部件；以及
[0062]驅(qū)動裝置，其驅(qū)動把持了上述電子部件的上述把持部，
[0063]上述驅(qū)動裝置具備:
[0064]振動體，其包含壓電材料而形成，且具有按壓到上述把持部的凸部；
[0065]電壓波形輸出部，其輸出以一定周期重復第I電壓與比上述第I電壓高的第2電壓的電壓波形；以及
[0066]LC電路部，其夾設在上述電壓波形輸出部與上述振動體之間，且包含線圈以及電容器，
[0067]上述電壓波形是以比上述振動體的共振周期短的周期重復上述第I電壓與上述第2電壓并且對上述振動體的共振頻率的調(diào)制成分進行了脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
[0068]根據(jù)這樣的本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠高精度地定位電子部件的電子部件輸送裝置。[0069]另外，本發(fā)明也能夠以如下所述的電子部件檢查裝置的方式把握。即，其特征在于，該電子部件檢查裝置具備:
[0070]把持部，其把持電子部件；
[0071]驅(qū)動裝置，其驅(qū)動把持了上述電子部件的上述把持部；以及
[0072]檢查部，其檢查上述電子部件，
[0073]上述驅(qū)動裝置具備:
[0074]振動體，其包含壓電材料而形成，且具有按壓到上述把持部的凸部；
[0075]電壓波形輸出部，其輸出以一定周期重復第I電壓與比上述第I電壓高的第2電壓的電壓波形；以及
[0076]LC電路部，其夾設在上述電壓波形輸出部與上述振動體之間，且包含線圈以及電容器，
[0077]上述電壓波形是以比上述振動體的共振周期短的周期重復上述第I電壓與上述第2電壓并且對上述振動體的共振頻率的調(diào)制成分進行了脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
[0078]根據(jù)這樣的本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠高精度地定位電子部件的電子部件檢查裝置。
[0079]另外，本發(fā)明也能夠以如下所述的輸液泵的方式把握。即，其特征在于，該輸液泵具備:
[0080]液體能夠流動的液體管(tube )；
[0081]閉塞部，其與上述液體管的一部分抵接以閉塞上述液體管；
[0082]移動部，其以將上述閉塞部保持的狀態(tài)移動，從而使上述液體管的閉塞位置移動；以及
[0083]驅(qū)動裝置，其驅(qū)動上述移動部，
[0084]上述驅(qū)動裝置具備:
[0085]振動體，其包含壓電材料而形成，且具有按壓到上述移動部的凸部；
[0086]電壓波形輸出部，其輸出以一定周期重復第I電壓與比上述第I電壓高的第2電壓的電壓波形；以及
[0087]LC電路部，其夾設在上述電壓波形輸出部與上述振動體之間，且包含線圈以及電容器，
[0088]上述電壓波形是以比上述振動體的共振周期短的周期重復上述第I電壓與上述第2電壓并且對上述振動體的共振頻率的調(diào)制成分進行了脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
[0089]根據(jù)這樣的本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)通過高精度地定位移動部而能夠高精度地進行輸液的輸液泵。
[0090]另外，本發(fā)明也能夠以如下所述的打印裝置的方式把握。即，其特征在于，該打印裝置具備:
[0091]打印頭，其將圖像打印到介質(zhì)上；以及
[0092]驅(qū)動裝置，其使上述打印頭移動，
[0093]上述驅(qū)動裝置具備:
[0094]振動體，其包含壓電材料而形成，且具有按壓到上述打印頭的凸部；
[0095]電壓波形輸出部，其輸出以一定周期重復第I電壓與比上述第I電壓高的第2電壓的電壓波形；以及[0096]LC電路部，其夾設在上述電壓波形輸出部與上述振動體之間，且包含線圈以及電容器，
[0097]上述電壓波形是以比上述振動體的共振周期短的周期重復上述第I電壓與上述第2電壓并且對上述振動體的共振頻率的調(diào)制成分進行了脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
[0098]根據(jù)這樣的本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)通過高精度地定位打印頭而能夠打印高畫質(zhì)的圖像的打印裝置。
[0099]另外，本發(fā)明也能夠以如下所述的電子鐘表的方式把握。即，其特征在于，該電子鐘表具備:
[0100]旋轉(zhuǎn)圓板，其同軸狀地設有齒輪，且能夠轉(zhuǎn)動；
[0101]齒輪系，其包含多個齒輪而構(gòu)成；
[0102]指針，其與上述齒輪系連接，來指示時刻；以及
[0103]驅(qū)動裝置，其驅(qū)動上述旋轉(zhuǎn)圓板，
[0104]上述驅(qū)動裝置具備:
[0105]振動體，其包含壓電材料而形成，且具有按壓到上述旋轉(zhuǎn)圓板的凸部；
[0106]電壓波形輸出部，其輸出以一定周期重復第I電壓與比上述第I電壓高的第2電壓的電壓波形；以及
[0107]LC電路部，其夾設在上述電壓波形輸出部與上述振動體之間，且包含線圈以及電容器，
[0108]上述電壓波形是以比上述振動體的共振周期短的周期重復上述第I電壓與上述第2電壓并且對上述振動體的共振頻率的調(diào)制成分進行了脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
[0109]根據(jù)這樣的本發(fā)明，能夠通過高精度地定位旋轉(zhuǎn)圓板，來實現(xiàn)精度高的電子鐘表。
[0110]另外，本發(fā)明也能夠以如下所述的投影裝置的方式把握。即，其特征在于，該投影裝置具備:
[0111]投影部，其包含光學透鏡，并對來自光源的光進行投影；
[0112]調(diào)整部，其調(diào)整基于上述光學透鏡的上述光的投影狀態(tài)；以及
[0113]驅(qū)動裝置，其驅(qū)動上述調(diào)整部，
[0114]上述驅(qū)動裝置具備:
[0115]振動體，其包含壓電材料而形成，且具有按壓到上述調(diào)整部的凸部；
[0116]電壓波形輸出部，其輸出以一定周期重復第I電壓與比上述第I電壓高的第2電壓的電壓波形；以及
[0117]LC電路部，其夾設在上述電壓波形輸出部與上述振動體之間，且包含線圈以及電容器，
[0118]上述電壓波形是以比上述振動體的共振周期短的周期重復上述第I電壓與上述第2電壓并且對上述振動體的共振頻率的調(diào)制成分進行了脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
[0119]根據(jù)這樣的本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)通過高精度地定位調(diào)整部而能夠精細地調(diào)整投影狀態(tài)的投影裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0120]圖1是表示本實施例的驅(qū)動裝置所使用的壓電馬達的構(gòu)成的說明圖。[0121]圖2是表示壓電馬達的動作原理的說明圖。
[0122]圖3是在本實施例的驅(qū)動裝置中生成驅(qū)動電壓的驅(qū)動電壓生成電路的框圖。
[0123]圖4是表示驅(qū)動電壓生成電路中的全橋電路部的動作的說明圖。
[0124]圖5是表示出現(xiàn)于全橋電路部的輸出側(cè)的電壓的變化的說明圖。
[0125]圖6是表示全橋電路部的增益特性的說明圖。
[0126]圖7是表示脈沖波形所包含的高次諧波與增益特性的關(guān)系的說明圖。
[0127]圖8是表示在以往的壓電馬達的驅(qū)動方法中對于環(huán)境溫度的變化的驅(qū)動量的管理困難的理由的說明圖。
[0128]圖9是表示利用本實施例的壓電馬達的驅(qū)動方法向全橋電路部輸入的脈沖信號的說明圖。
[0129]圖10是表示本實施例的脈沖信號的信號成分與增益特性的關(guān)系的說明圖。
[0130]圖11是表示在本實施例的驅(qū)動方法中對于環(huán)境溫度的變化的驅(qū)動量的管理容易的理由的說明圖。
[0131]圖12是表示相對于溫度變化的增益的變化的說明圖。
[0132]圖13是例示了為了利用變形例的驅(qū)動方法生成調(diào)制脈沖信號所使用的調(diào)制成分的說明圖。
[0133]圖14是例示了設置有壓電馬達的機械手的說明圖。
[0134]圖15是例示了具備有機械手的單臂機器人的說明圖。
[0135]圖16是例示了具備有機械手的多臂機器人的說明圖。
[0136]圖17是例示了設置有壓電馬達而構(gòu)成的電子部件檢查裝置的立體圖。
[0137]圖18是針對內(nèi)置于把持裝置的微調(diào)機構(gòu)的說明圖。
[0138]圖19是例示了設置有壓電馬達的輸液泵的說明圖。
[0139]圖20是例示了設置有壓電馬達的打印裝置的立體圖。
[0140]圖21是例示了設置有壓電馬達的電子鐘表的說明圖。
[0141]圖22是例示了設置有壓電馬達的投影裝置的立體圖。
【具體實施方式】
[0142]A.壓電馬達的構(gòu)成:
[0143]圖1是表示本實施例的壓電馬達I的構(gòu)成的說明圖。圖1 (a)示出本實施例的壓電馬達I的整體圖。本實施例的壓電馬達I大致由圖中標注斜線表示的主體部10、和外側(cè)殼體20等構(gòu)成。主體部10以被未圖示的彈簧向一方向按壓的狀態(tài)設置在外側(cè)殼體20內(nèi)。另外，如圖1 (b)所示，主體部10由圖中標注斜線來表示的振動部30、和容納振動部30的振動體殼體40等構(gòu)成。振動部30以允許振動的狀態(tài)保持于振動體殼體40內(nèi)。
[0144]圖1 (C)示出振動部30的外觀形狀。振動部30由包含壓電材料并形成為長方體形狀的振動體32、安裝于振動體32的長邊方向的端面的陶瓷制的驅(qū)動凸部34、以及將振動體32的一個側(cè)面分割為4個來設置的四個表面電極36(36a、36b、36c、36d)等構(gòu)成。另外，在與設置了表面電極36的一側(cè)相反的一側(cè)的側(cè)面設置有未圖示的背面電極。并且，在本說明書中，將振動體32的長邊方向稱為X方向，將與X方向正交的方向稱為Y方向(參照圖1
(C))。[0145]B.壓電馬達的動作原理:
[0146]圖2是表示壓電馬達I的動作原理的說明圖。壓電馬達I通過對振動部30的表面電極36交替施加正負電壓來進行動作。例如,如圖2 (a)的左側(cè)的圖所示,若對振動體32的表面電極36a以及表面電極36d施加正電壓,則被施加了正電壓的部分伸長，振動體32如圖示那樣彎曲。此時，由于在振動體32中彎曲與伸長是同時發(fā)生的，所以振動體32的長邊方向(X方向)的前端部(被安裝了驅(qū)動凸部34的部分)以在附圖上向右上方描繪橢圓的弧的方式移動。
[0147]另一方面，如圖2 (a)的右側(cè)的圖所不,若對表面電極36a以及表面電極36d施加負電壓，則被施加了負電壓的部分收縮，振動體32如圖示那樣彎曲。此時，由于在振動體32中彎曲與收縮是同時發(fā)生的，所以振動體32的前端部以在附圖上向左下方描繪橢圓的弧的方式移動。因此，若對表面電極36a以及表面電極36d交替施加正負的電壓,則振動體32的前端部(驅(qū)動凸部34)開始順時針地進行橢圓運動。因此，在將振動體32的前端部(驅(qū)動凸部34)按壓到對象物的狀態(tài)下,若對表面電極36a以及表面電極36d交替施加正負的電壓，則振動體32的驅(qū)動凸部34以圖2 (a)所示的方式進行橢圓運動，且通過從驅(qū)動凸部34受到的摩擦力向Y (+)方向驅(qū)動對象物。
[0148]另外,如圖2 (b)所不,若對表面電極36b以及表面電極36c施加正電壓或者負電壓，則振動體32相對于圖2 (a)的情況在附圖上向相反方向彎曲。因此，振動體32的前端部以相對于圖2 (a)的情況在附圖上描繪相反方向的橢圓的方式移動。因此，若在將振動體32的前端部(驅(qū)動凸部34)按壓到對象物的狀態(tài)下對表面電極36b以及表面電極36c交替施加正負的電壓，則振動體32的驅(qū)動凸部34以圖2 (b)所示的方式進行橢圓運動，且通過從驅(qū)動凸部34受到的摩擦力向Y (—)方向驅(qū)動對象物。另外，像這樣驅(qū)動對象物時施加給振動體32的電壓(驅(qū)動電壓)使用如下所述的電路來生成。
[0149]C.壓電馬達的驅(qū)動電壓生成電路:
[0150]圖3是表示為了生成驅(qū)動電壓所使用的電路(驅(qū)動電壓生成電路110)的說明圖。并且，驅(qū)動電壓生成電路110和被施加來自驅(qū)動電壓生成電路110的驅(qū)動電壓的壓電馬達I (在圖3中為振動體32)對應于本發(fā)明中的“驅(qū)動裝置”。驅(qū)動電壓生成電路110由對脈沖信號進行電力放大的全橋電路部120和與全橋電路部120的輸出側(cè)連接的LC電路部140等構(gòu)成。全橋電路部120具備四個晶體管(TR1、TR2、TR3、TR4)，利用晶體管的開關(guān)功能(swiching)，生成放大至電源電壓PVDD、PVSS的電平的脈沖狀的電壓波形。所生成的電壓波形經(jīng)由LC電路部140施加給振動體32。另外，在LC電路部140與振動體32之間夾設有開關(guān)SWl以及開關(guān)SW2，通過閉合(ON)任意一個開關(guān)，能夠切換對象物的驅(qū)動方向。在本實施例中，若閉合開關(guān)SWl則向Y (十)方向驅(qū)動，若閉合開關(guān)SW2則向Y (―)方向驅(qū)動。
[0151]并且，在本實施例中，電源電壓PVSS與本發(fā)明中的“第I電壓”相對應，電源電壓PVDD與本發(fā)明中的“第2電壓”相對應。另外，全橋電路部120與本發(fā)明中的“電壓波形輸出部”相對應。
[0152]圖4是表示全橋電路部120的動作的說明圖。圖4 Ca)示出了對全橋電路部120輸入了高電平的脈沖信號的情況下的動作。脈沖信號被輸入至晶體管TRl以及晶體管TR2的各自的柵極(G)端子。晶體管TRl與晶體管TR2通過彼此的漏極(D)端子連接。另外，晶體管TRl的源極(S)端子與高電位側(cè)的電源電壓PVDD連接，晶體管TR2的源極(S)端子與低電位側(cè)的電源電壓PVSS連接。因此，若將高電平的信號輸入至柵極(G)端子，則晶體管TRl導通(0N)，晶體管TR2截止(OFF)，輸出側(cè)的位置TP3出現(xiàn)高電位側(cè)的電源電壓PVDD的電位。
[0153]關(guān)于晶體管TR3與晶體管TR4也相同地，通過彼此的漏極(D)端子連接，晶體管TR3的源極(S)端子與電源電壓PVDD連接，晶體管TR4的源極(S)端子與電源電壓PVSS連接。另外，脈沖信號通過非門反轉(zhuǎn)為低電平，并輸入至晶體管TR3以及晶體管TR4的柵極(G)端子。因此，晶體管TR3截止，晶體管TR4導通，輸出側(cè)的位置TP2出現(xiàn)低電位側(cè)的電源電壓PVSS的電位。
[0154]以上，對向全橋電路部120輸入了高電平的脈沖信號的情況下的動作進行了說明。與此相對，若輸入低電平的脈沖信號，則全橋電路部120如下面那樣動作。
[0155]圖4 (b)示出了對全橋電路部120輸入了低電平的脈沖信號的情況下的動作。該情況下，向晶體管TRl以及晶體管TR2的柵極(G)端子輸入低電平的信號。因此，晶體管TRl截止，晶體管TR2導通，輸出側(cè)的位置TP3出現(xiàn)低電位側(cè)的電源電壓PVSS的電位。另外，經(jīng)由非門向晶體管TR3以及晶體管TR4的柵極(G)端子輸入高電平的信號。因此，晶體管TR3導通，晶體管TR4截止，輸出側(cè)的位置TP2出現(xiàn)高電位側(cè)的電源電壓PVDD的電位。這樣，與輸入至全橋電路部120的脈沖信號的電平對應地，重復上述的圖4 Ca)以及圖4 (b)的動作。
[0156]圖5是表不對全橋電路部120輸入了脈沖信號時，輸出側(cè)(位置TP2與位置TP3之間)出現(xiàn)的電壓的變化的說明圖。使用圖4，如上述那樣，若向全橋電路部120輸入高電平的脈沖信號，則位置TP2的電位成為PVSS，位置TP3的電位成為PVDD。另外，若向全橋電路部120輸入低電平的脈沖信號，則位置TP2的電位成為PVDD，位置TP3的電位成為PVSS。其結(jié)果，若脈沖信號的輸入在高電平和低電平之間切換，則全橋電路部120的輸出側(cè)(位置TP2與位置TP3之間)出現(xiàn)的電壓成為絕對值保持為(PVDD — PVSS),并且正負切換的脈沖狀的電壓波形(參照圖5)。該電壓波形的周期To與輸入至全橋電路部120的脈沖信號重復高電平以及低電平的周期相當。將這樣的電壓波形輸入至LC電路部140，從LC電路部140的輸出側(cè)將驅(qū)動電壓施加給振動體32。
[0157]另外，若改變輸入至全橋電路部120的脈沖信號的周期(重復高電平以及低電平的周期)，則從LC電路部140輸出的電壓的大小發(fā)生變化。因此，對于輸入至LC電路部140的脈沖狀的電壓波形的頻率(=I / To)，若取朝向LC電路部140的輸入電壓(位置TP2與位置TP3之間的電壓)與輸出電壓(位置TP4與位置TP5之間的電壓)之比(增益)，則能夠獲得圖6所示的增益特性。如圖示，若輸入至LC電路部140的脈沖狀的電壓波形的頻率(=I / To)與LC電路部140的共振頻率fo —致，則增益急劇增大，輸出被較大地放大的電壓波形。
[0158]因此，若將與LC電路部140的共振頻率fo相當?shù)闹芷赥o (= I / fo)的脈沖信號輸入至全橋電路部120，則從全橋電路部120輸出以周期To重復的電壓波形，能夠在LC電路部140較大地放大。因此，即使不提高全橋電路部120的電源電壓，也能夠?qū)⒏叩碾妷菏┘咏o振動體32。
[0159]并且，振動體32本身也具有共振頻率。將LC電路部140的共振頻率fo能夠通過選擇線圈的電感(inductance) L、電容器的電容(capacitance) C來相對自由地設定，所以若使LC電路部140的共振頻率fo與振動體32的共振頻率一致，則能夠使振動體32以更大的振幅振動。因此,LC電路部140的共振頻率fo被設定為與振動體32的共振頻率一致。
[0160]但是，在使用與LC電路部140的共振頻率fo相當?shù)闹芷诘拿}沖信號的方法(從以往開始使用到現(xiàn)在的方法)中，存在難以管理壓電馬達I的驅(qū)動量的問題。以下，對該點進行說明。
[0161]眾所周知，脈沖波形由與脈沖波形的周期相當?shù)念l率的基波和具有基波的整數(shù)倍的頻率的高次諧波形成。因此，若向LC電路部140輸入脈沖狀的電壓波形，則不僅是基波，高次諧波也被放大。在圖7所示的增益特性(表示相對于頻率的增益的值的特性)中，以白圓表示與基波對應的增益，以黑圓表示與高次諧波對應的增益。其中，在圖7中，省略顯示比四次高的高次諧波。
[0162]另外，構(gòu)成LC電路部140的線圈的電感L、電容器的電容C根據(jù)溫度而變化。因此，圖7所示的增益特性的共振頻率fo也根據(jù)溫度變化。而且，如以往那樣，在使用與LC電路部140的共振頻率fo相當?shù)闹芷诘拿}沖信號的方法中，在因溫度變化而LC電路部140的共振頻率fo發(fā)生變化時，增益(隨此振動體32振動的振幅)較大地變化。
[0163]例如，如圖8 (a)所示，假設因溫度變化而增益特性在附圖上向左方偏移。該情況下，與脈沖狀的電壓波形的基波的頻率fo對應的增益從圓圈所表示的增益減少至星號所表示的增益。另外，與高次諧波的頻率2fo對應的增益也同樣地，從圓圈所表示的增益減少至星號所表示的增益。即，基波的增益和高次諧波的增益均減少。其中，在圖8 (a)中，對于比三次高的高次諧波省略圖示，但對于這些高次的高次諧波來說增益也同樣地減少。
[0164]另外，如圖8 (b)所示，在增益特性在附圖上向右方偏移的情況下，與基波的頻率fo對應的增益從圓圈所表示的增益減少至星號所表示的增益。與此相對，與高次諧波的頻率2fo對應的增益從圓圈所表示的增益增加至星號所表示的增益。即，高次諧波的增益向減弱基波的增益的變化的方向變化，所以作為整體的增益的變化比圖8 (a)所示的情況小。其中，在圖8 (b)中，對于比三次高的高次諧波省略顯示，但這些高次諧波也同樣地向減弱基波的增益的變化的方向變化。
[0165]這樣，在使用LC電路部140的共振頻率fo的脈沖信號的以往的方法中，即使溫度的變化量相同，也產(chǎn)生作為整體的增益(振動體32的振幅)大幅降低的情況(參照圖8 (a))和作為整體的增益不大降低的情況(參照圖8 (b))。因此，難以管理壓電馬達I的驅(qū)動量。鑒于這樣的點，在本實施例中，不使用與LC電路部140的共振頻率fo相當?shù)闹芷诘拿}沖信號，而使用下面那樣的脈沖信號。
[0166]首先，準備比與LC電路部140的共振頻率fo相當?shù)闹芷赥o短的周期Tp (優(yōu)選Tp < (To / 7))的脈沖信號A，在該脈沖信號A中，PWM調(diào)制與共振頻率fo相當?shù)闹芷赥o的正弦波B，生成調(diào)制后的脈沖信號(調(diào)制脈沖信號C)。圖9 (a)示出了以這樣的方法生成調(diào)制脈沖信號C的情況。并且，圖9 (b)中作為參考還示出了與LC電路部140的共振頻率fo相當?shù)闹芷赥o的脈沖信號。在本實施例中，在將這樣生成的調(diào)制脈沖信號C輸入至全橋電路部120之后，經(jīng)由LC電路部140將電壓施加給振動體32。這樣一來，能夠生成在LC電路部140被大幅地放大的電壓，并且即使LC電路部140的共振頻率fo因溫度變化而變化，作為整體的增益(振動體32的振幅)也不會大幅地混亂。這是基于以下的原因。
[0167]調(diào)制脈沖信號C的頻率成分(隨此，輸入至LC電路部140的電壓波形的頻率成分)包括脈沖信號A的頻率成分和正弦波B的頻率成分。因此，與調(diào)制脈沖信號C所包含的各頻率成分對應的增益表示為如圖10所示。首先，調(diào)制成分即正弦波B的頻率成分以與LC電路部140的共振頻率fo對應的增益被大幅地放大并被輸出。因此，與以往(使用與LC電路部140的共振頻率fo相當?shù)闹芷诘拿}沖信號的方法)的情況相同地，即使不提高全橋電路部120的電源電壓，也能夠?qū)⒏叩碾妷菏┘咏o振動體32。
[0168]另外，如圖9所示，脈沖信號A的周期Tp比與LC電路部140的共振頻率fo相當?shù)闹芷赥o短，所以脈沖信號A的頻率成分(fp、2fp、3fp…)比LC電路部140的共振頻率fo高。特別是若使周期Tp比周期To的I / 7短，則脈沖信號A的頻率成分(fp、2fp、3fp…)與LC電路部140的共振頻率fo相比非常地高。因此，與這些頻率相對應的增益成為非常小的值。
[0169]因此，例如如圖11 (a)所示，在因溫度變化而增益特性在附圖上向左方偏移的情況下，調(diào)制成分亦即正弦波B的頻率fo的增益從圓圈的增益減少至星號的增益，但脈沖信號A的頻率(fp、2fp、3fp…)的增益幾乎不變化。另外，如圖11 (b)所示，在增益特性在附圖上向右方偏移的情況下，正弦波B的頻率fo的增益也從圓圈的增益減少至星號的增益，但脈沖信號A的頻率(fp、2fp、3fp…)的增益也幾乎不變化。
[0170]這樣，即使因溫度變化而LC電路部140的共振頻率fo發(fā)生變化，脈沖信號A的頻率(fp、2fp、3fp…)的增益也幾乎不變化，所以不會使作為整體的增益的變化增強或者減弱。因此，與使用圖8所述的以往(使用與LC電路部140的共振頻率fo相當?shù)闹芷诘拿}沖信號的方法)的情況不同，若溫度的變化量相同，則作為整體的增益的降低量不會大幅地混舌L。
[0171]圖12是表示相對于溫 度變化，作為整體的增益變化的情況的說明圖。圖12 (a)中作為參考示出了如以往那樣使用了 LC電路部140的共振頻率fo的脈沖信號的情況。從基準溫度T變化為溫度T + Λ T時，存在作為整體的增益大幅降低的情況(增益Gl的情況)和不大降低的情況(增益G2的情況)，從而產(chǎn)生偏差。與此相對，如圖12 (b)所示，在使用了在本實施例生成的調(diào)制脈沖信號C的情況下，成為變化為溫度T + Λ T時的增益G3，相對于溫度的變化量AT的增益的變化量的關(guān)系幾乎相同。因此，能夠根據(jù)溫度的變化量修正增益，能夠管理壓電馬達I的驅(qū)動量并高精度地對對象物進行定位。
[0172]D.變形例:
[0173]在上述的本實施例中，作為在周期Tp的脈沖信號中PWM調(diào)制周期To的正弦波從而生成調(diào)制脈沖信號C進行了說明。但是，對脈沖信號進行PWM調(diào)制的調(diào)制成分并不限于正弦波。即，如果是周期為To，并且，與以周期To切換電壓的脈沖信號相比高次諧波成分小的波形，則可以是任意的波形。作為這樣的波形的例子，列舉了以周期To重復從最小值到最大值單調(diào)增加，并且，從最大值到最小值單調(diào)減少的變化的波形(例如，圖13 (a)所例示的三角波D、圖13 (b)所例示的鋸齒波E等)。另外，如圖13 (c)所例示，也能夠為從最小值達到最大值后將最大值保持一定時間，之后朝向最小值單調(diào)減少，并將最小值保持一定時間的波形。
[0174]E.應用例:
[0175]將通過上述的本實施例的驅(qū)動電壓生成電路110驅(qū)動的壓電馬達I能夠合適地設置于如下所述的裝置。[0176]圖14是例示了設置有本實施例的壓電馬達I的機械手600的說明圖。在圖示的機械手600，從基臺602豎立設置有多個指部603，并經(jīng)由手腕604與臂610連接。這里，指部603的根部的部分能夠在基臺602內(nèi)移動，并且以將驅(qū)動凸部114按壓到該指部603的根部的部分的狀態(tài)安裝有壓電馬達I。因此，通過使壓電馬達I動作，能夠使指部603移動來把持對象物。另外，在手腕604的部分也以將驅(qū)動凸部114按壓到手腕604的端面的狀態(tài)安裝有壓電馬達I。因此，通過使壓電馬達I動作，能夠使基臺602整體旋轉(zhuǎn)。
[0177]圖15是例示了具備機械手600 (手部)的單臂機器人650的說明圖。如圖所示，機器人650具有臂610 (臂部)，該臂610具備了多個連桿部612 (連桿部件)和以能夠彎曲的狀態(tài)連接這些連桿部612之間的關(guān)節(jié)部620。另外，機械手600與臂610的前端連接。而且，關(guān)節(jié)部620內(nèi)置有壓電馬達I。因此，通過使壓電馬達I動作，能夠使各關(guān)節(jié)部620以任意的角度彎曲。
[0178]圖16是例示了具備機械手600的多臂機器人660的說明圖。如圖所示，機器人660具有多個(在圖示的例子中為兩個)具備了多個連桿部612和以能夠彎曲的狀態(tài)連接這些連桿部612之間的關(guān)節(jié)部620的臂610。在臂610的前端連接有機械手600、工具601(手部)。另外，在頭部662安裝有多個照相機663，在主體部664的內(nèi)部安裝有控制整體的動作的控制部666。并且,通過設于主體部664的底面的腳輪668能夠輸送。在該機器人660中，也在關(guān)節(jié)部620內(nèi)置有壓電馬達I。因此，通過使壓電馬達I動作，能夠使各關(guān)節(jié)部620以任意的角度彎曲。
[0179]圖17是例示了設置有本實施例的壓電馬達I而構(gòu)成的電子部件檢查裝置700的立體圖。圖示的電子部件檢查裝置700大致具備基臺710和豎立設置于基臺710的側(cè)面的支撐臺730。在基臺710的上表面設有載置并輸送檢查對象的電子部件3的上游側(cè)工作臺712u載置并輸送檢查完畢的電子部件3的下游側(cè)工作臺712d。另外，在上游側(cè)工作臺712u與下游側(cè)工作臺712d之間設有用于確認電子部件3的姿勢的拍攝裝置714和為了檢查電氣特性而放置電子部件3的檢查臺716 (檢查部)。其中，作為電子部件3的代表，列舉出“半導體”、“半導體晶片”，“CLD、OLED等顯示元件”、“石英元件”、“各種傳感器”、“噴墨頭”、“各種MEMS元件”等。
[0180]另外，在支撐臺730設有Y工作臺732，該Y工作臺732能夠在與基臺710的上游側(cè)工作臺712u以及下游側(cè)工作臺712d平行的方向(Y方向)移動，在從Y工作臺732朝向基臺710的方向(X方向)延伸配置有臂部734。另外，在臂部734的側(cè)面設有X工作臺736，該X工作臺736能夠在X方向移動。而且，X工作臺736設有拍攝照相機738和內(nèi)置了能夠在上下方向(Z方向)移動的Z工作臺的把持裝置750。另外，在把持裝置750的前端設有把持電子部件3的把持部752。并且，在基臺710的前面?zhèn)纫苍O有控制電子部件檢查裝置700的整體的動作的控制裝置718。其中，在本實施例中，設于支撐臺730的Y工作臺732、臂部734、X工作臺736、把持裝置750與本發(fā)明的“電子部件輸送裝置”相對應。
[0181]具有以上那樣的構(gòu)成的電子部件檢查裝置700如下述那樣進行電子部件3的檢查。首先，檢查對象的電子部件3被放置于上游側(cè)工作臺712u，移動至檢查臺716的附近。接下來，移動Y工作臺732以及X工作臺736，使把持裝置750移動至載置于上游側(cè)工作臺712u的電子部件3的正上方的位置。此時，能夠使用拍攝照相機738確認電子部件3的位置。然后，若使用內(nèi)置于把持裝置750內(nèi)的Z工作臺來使把持裝置750下降，并利用把持部752把持電子部件3，則使把持裝置750保持原樣地移動至拍攝裝置714的上方，使用拍攝裝置714確認電子部件3的姿勢。接著，使用內(nèi)置于把持裝置750的微調(diào)機構(gòu)來調(diào)整電子部件3的姿勢。然后，在使把持裝置750移動至檢查臺716的上方后，移動內(nèi)置于把持裝置750的Z工作臺將電子部件3放置于檢查臺716的上方。由于使用把持裝置750內(nèi)的微調(diào)機構(gòu)來調(diào)整電子部件3的姿勢，所以能夠?qū)㈦娮硬考?放置于檢查臺716的正確的位置。而且，若利用檢查臺716結(jié)束了電子部件3的電氣特性的檢查，則這次從檢查臺716拿起電子部件3之后再次移動Y工作臺732以及X工作臺736，使把持裝置750移動至下游側(cè)工作臺712d的上方，將電子部件3置于下游側(cè)工作臺712d。其后，移動下游側(cè)工作臺712d，將結(jié)束了檢查的電子部件3輸送至規(guī)定位置。
[0182]圖18是內(nèi)置于把持裝置750的微調(diào)機構(gòu)的說明圖。如圖示那樣把持裝置750內(nèi)設有與把持部752連接的旋轉(zhuǎn)軸754、能夠旋轉(zhuǎn)地安裝有旋轉(zhuǎn)軸754的微調(diào)板756等。另夕卜，微調(diào)板756被未圖示的引導機構(gòu)引導，并且能夠在X方向以及Y方向上移動。
[0183]這里，如圖18中標注斜線所示，朝向旋轉(zhuǎn)軸754的端面安裝有旋轉(zhuǎn)方向用的壓電馬達I Θ，壓電馬達I Θ的驅(qū)動凸部(省略圖示)按壓到旋轉(zhuǎn)軸754的端面。因此，通過使壓電馬達1Θ動作，能夠使旋轉(zhuǎn)軸754 (以及把持部752)向Θ方向以任意的角度高精度地旋轉(zhuǎn)。另外，朝向微調(diào)板756設有X方向用的壓電馬達Ix和Y方向用的壓電馬達ly，各自的驅(qū)動凸部(省略圖示)按壓在微調(diào)板756的表面。因此，通過使壓電馬達Ix動作，能夠使微調(diào)板756 (以及把持部752)在X方向以任意的距離高精度地移動，同樣地，通過使壓電馬達Iy動作，能夠使微調(diào)板756 (以及把持部752)在Y方向以任意的距離高精度地移動。因此，圖17的電子部件檢查裝置700通過使壓電馬達I Θ、壓電馬達lx、壓電馬達Iy動作，能夠微調(diào)把持部752所把持的電子部件3的姿勢。
[0184]圖19是例示了設置有本實施例的壓電馬達I而構(gòu)成的輸液泵800的說明圖。圖19 (a)示出了從上面觀察輸液泵800的俯視圖，圖19 (b)示出了從側(cè)面觀察輸液泵800的剖視圖。如圖示那樣，在輸液泵800中，在矩形形狀的殼體802內(nèi)以能夠旋轉(zhuǎn)的方式設有圓板形狀的轉(zhuǎn)動體804 (移動部)，在殼體802與轉(zhuǎn)動體804之間夾持有藥液等液體在其內(nèi)部流通的軟管806 (液體管)。另外，軟管806的一部分被設于轉(zhuǎn)動體804的球狀體808 (閉塞部)按壓而成為閉塞的狀態(tài)。因此若旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動體804，則球狀體808按壓軟管806的位置移動，所以輸送軟管806的液體。而且，若以將本實施例的壓電馬達I的驅(qū)動凸部114按壓到轉(zhuǎn)動體804的側(cè)面的狀態(tài)設置，則能夠驅(qū)動轉(zhuǎn)動體804。這樣一來，能夠高精度地對極少的量進行輸液，而且能夠?qū)崿F(xiàn)小型的輸液泵800。
[0185]圖20是例示了設置有本實施例的壓電馬達I的打印裝置850的立體圖。圖示的打印裝置850是將墨水噴射至打印介質(zhì)2的表面來打印圖像的所謂的噴墨打印機。打印裝置850為大致箱形的外觀形狀，前面的大致中央設有排紙盤851、排出口 852、多個操作按鈕855。另外，在背面?zhèn)仍O有放置卷繞為輥狀的打印介質(zhì)2 (卷紙854)的用紙支架853。若將卷紙854放置于用紙支架853并操作操作按鈕855，則放置于用紙支架853的卷紙854被吸入，在打印裝置850的內(nèi)部將圖像打印到打印介質(zhì)2的表面上。另外，卷紙854被安裝于打印裝置850的內(nèi)部的后述的切斷機構(gòu)880切斷之后，從排出口 852排出。
[0186]打印裝置850的內(nèi)部設有在打印介質(zhì)2上在主掃描方向進行往返運動的打印頭870和引導打印頭870的向主掃描方向的運動的引導導軌860。另外，圖示的打印頭870由將墨水噴射到打印介質(zhì)2上的印字部872、用于打印頭870在主掃描方向掃描的掃描部874等構(gòu)成。印字部872的底面?zhèn)?朝向打印介質(zhì)2的一側(cè))設有多個噴射噴嘴，能夠?qū)⒛畯膰娚鋰娮斐虼蛴〗橘|(zhì)2噴射。另外，掃描部874安裝有壓電馬達lm、Is。壓電馬達Im的凸部(圖示省略)按壓到引導導軌860。因此，通過使壓電馬達Im動作，能夠使打印頭870在主掃描方向上移動。另外，壓電馬達Is的驅(qū)動凸部114按壓到印字部872。因此，通過使壓電馬達Is動作，能夠使印字部872的底面?zhèn)冉咏蛴〗橘|(zhì)2或者遠離打印介質(zhì)2。另外，打印裝置850也安裝有用于切斷卷紙854的切斷機構(gòu)880。切斷機構(gòu)880具備在前端安裝了裁紙刀886的刀架884和貫通刀架884并在主掃描方向上延伸配置的導軸882。刀架884內(nèi)安裝有壓電馬達lc，壓電馬達Ic的未圖示的凸部按壓到導軸882。因此，若使壓電馬達Ic動作則刀架884沿導軸882在主掃描方向上移動，裁紙刀886切斷卷紙854。另外，為了對打印介質(zhì)2進行送紙也能夠使用壓電馬達I。
[0187]圖21是例示了設置有本實施例的壓電馬達I的電子鐘表900的內(nèi)部構(gòu)造的說明圖。在圖21中，示出了從電子鐘表900的與時刻顯示側(cè)相反的一側(cè)(里蓋側(cè))觀察到的俯視圖。圖21所例示的電子鐘表900的內(nèi)部具備圓板形狀的旋轉(zhuǎn)圓板902、將旋轉(zhuǎn)圓板902的旋轉(zhuǎn)傳遞給顯示時刻的指針(省略圖示)的齒輪系904、用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)圓板902的壓電馬達
1、電力供給部906、石英芯片908、以及IC910。另外，電力供給部906、石英芯片908、IC910安裝于未圖示的電路基板。齒輪系904包括多個齒輪、未圖示的棘輪而構(gòu)成。并且，為了避免圖示的繁瑣，在圖21中，以細的點劃線表示連接齒輪的齒頂?shù)木€，以粗的實線表示連接齒輪的齒根的線。因此，基于粗的實線以及細的點劃線的雙重圓形表示齒輪。另外，對于表示齒頂?shù)募毜狞c劃線未在整個圓周上顯示，而是僅顯示與其他的齒輪嚙合的部分的周邊。
[0188]在旋轉(zhuǎn)圓板902的同軸上設有小的齒輪902g，該齒輪902g與齒輪系904嚙合。因此旋轉(zhuǎn)圓板902的旋轉(zhuǎn) 以規(guī)定的比率減速并傳遞給齒輪系904。而且，該齒輪的旋轉(zhuǎn)傳遞至顯示時刻的指針來顯示時刻。而且，若以將本實施例的壓電馬達I的驅(qū)動凸部114按壓到旋轉(zhuǎn)圓板902的側(cè)面的狀態(tài)設置，則能夠使旋轉(zhuǎn)圓板902旋轉(zhuǎn)。
[0189]圖22是例示了設置有本實施例的壓電馬達I的投影裝置950的說明圖。如圖示那樣，投影裝置950具備包含光學透鏡的投影部952，通過對來自內(nèi)置的光源(省略圖示)的光進行投影來顯示圖像。而且，也可以使用本實施例的壓電馬達I驅(qū)動用于對準投影部952所包含的光學透鏡的焦點的調(diào)整機構(gòu)954(調(diào)整部)。由于壓電馬達I的定位的分辨率高，所以能夠進行微妙的焦點對準。另外，不對來自光源的光進行投影的期間，通過以透鏡罩956覆蓋投影部952的光學透鏡，能夠防止光學透鏡受到損傷。為了避免開閉該透鏡罩956，也能夠使用本實施例的壓電馬達I。
[0190]以上，對通過本發(fā)明的驅(qū)動電壓生成電路驅(qū)動的壓電馬達、安裝了壓電馬達的各種裝置進行了說明，但本發(fā)明并不限于上述的實施例、變形例、應用例，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠以各種方式實施。
[0191]附圖標記說明
[0192]I…壓電馬達,2…打印介質(zhì)，3...電子部件，10…主體部,20…外側(cè)殼體,30…振動部，32...振動體,34…驅(qū)動凸部,36…表面電極,40...振動體殼體，110...驅(qū)動電壓生成電路，114…驅(qū)動凸部，120…全橋電路部，600…機械手，601…工具，602…基臺，603…指部，604…手腕，610…臂,612…連桿部,620…關(guān)節(jié)部,650…機器人,660…機器人,662…頭部,663…照相機，664…主體部，666…控制部，668…腳輪，700…電子部件檢查裝置，710…基臺，712d…下游側(cè)工作臺，712u...上游側(cè)工作臺，714…拍攝裝置，716…檢查臺，718…控制裝置，730…支撐臺，734…臂部，738…拍攝照相機，750…把持裝置，752…把持部，754…旋轉(zhuǎn)軸，756…微調(diào)板，800…輸液泵，802…殼體，804…轉(zhuǎn)動體，806…軟管，808…球狀體，850...打印裝置，851…排紙盤，852…排出口，853…用紙支架，854…卷紙，855…操作按鈕，86(l...引導導軌，870…打印頭，872…印字部，874…掃描部，880…切斷機構(gòu)，882…導軸，884…刀架，886…裁紙刀，900…電子鐘表，902…旋轉(zhuǎn)圓板，902g...齒輪，904…齒輪系，906…電力供給部，908…石英芯片，910…1C，950…投影裝置，952…投影部，954…調(diào)整機構(gòu)，956…透鏡罩，TRl…晶體管，TR2…晶體管，TR3…晶體管，TR4…晶體管，SWl...開關(guān)，SW2…開關(guān)。
【權(quán)利要求】
1.一種機械手，其特征在于，該機械手是包含多個指部，把持對象物的機械手，該機械手具備: 基體，其以能夠移動的方式豎立設置有所述指部；以及 驅(qū)動裝置，其使所述指部相對于所述基體移動， 所述驅(qū)動裝置具備: 振動體，其包含壓電材料而形成，且具有按壓到所述對象物的凸部； 電壓波形輸出部，其輸出以一定周期重復第I電壓與比所述第I電壓高的第2電壓的電壓波形；以及 LC電路部，其夾設在所述電壓波形輸出部與所述振動體之間，且包含線圈以及電容器，所述電壓波形是以比所述振動體的共振周期短的周期重復所述第I電壓與所述第2電壓并且對所述振動體的共振頻率的調(diào)制成分進行了脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械手，其特征在于， 所述電壓波形輸出部接受比所述電壓波形小的電壓振幅的脈沖信號，并輸出通過將所述脈沖信號在所述第I電壓與所述第2電壓之間進行電壓放大而生成的所述電壓波形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械手，其特征在于， 所述調(diào)制成分是所述振動 體的所述共振頻率的正弦波。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械手，其特征在于， 所述電壓波形是以所述共振周期的七分之一以下的周期重復所述第I電壓與所述第2電壓的波形。
5.—種機器人,其特征在于,該機器人具備: 臂部，其設置有能夠轉(zhuǎn)動的關(guān)節(jié)部； 手部，其設于所述臂部；以及 主體部，其設置有所述臂部， 并且該機器人具有設于所述關(guān)節(jié)部并彎曲或者旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述關(guān)節(jié)部的驅(qū)動裝置， 所述驅(qū)動裝置具備: 振動體，其包含壓電材料而形成，且具有按壓到對象物的凸部； 電壓波形輸出部，其輸出以一定周期重復第I電壓與比所述第I電壓高的第2電壓的電壓波形；以及 LC電路部，其夾設在所述電壓波形輸出部與所述振動體之間，且包含線圈以及電容器，所述電壓波形是以比所述振動體的共振周期短的周期重復所述第I電壓與所述第2電壓并且對所述振動體的共振頻率的調(diào)制成分進行了脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機器人，其特征在于， 所述電壓波形輸出部接受比所述電壓波形小的電壓振幅的脈沖信號，并輸出通過將所述脈沖信號在所述第I電壓與所述第2電壓之間進行電壓放大而生成的所述電壓波形。
7.一種電子部件輸送裝置，其特征在于，該電子部件輸送裝置具備: 把持部，其把持電子部件；以及 驅(qū)動裝置，其驅(qū)動把持所述電子部件的所述把持部， 所述驅(qū)動裝置具備: 振動體，其包含壓電材料而形成，且具有按壓到所述把持部的凸部；電壓波形輸出部，其輸出以一定周期重復第I電壓與比所述第I電壓高的第2電壓的電壓波形；以及 LC電路部，其夾設在所述電壓波形輸出部與所述振動體之間，且包含線圈以及電容器，所述電壓波形是以比所述振動體的共振周期短的周期重復所述第I電壓與所述第2電壓并且對所述振動體的共振頻率的調(diào)制成分進行了脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
8.一種電子部件檢查裝置，其特征在于，該電子部件檢查裝置具備: 把持部，其把持電子部件； 驅(qū)動裝置，其驅(qū)動把持所述電子部件的所述把持部；以及 檢查部，其檢查所述電子部件， 所述驅(qū)動裝置具備: 振動體，其包含壓電材料而形成，且具有按壓到所述把持部的凸部； 電壓波形輸出部，其輸出以一定周期重復第I電壓與比所述第I電壓高的第2電壓的電壓波形；以及 LC電路部，其夾設在所述電壓波形輸出部與所述振動體之間，且包含線圈以及電容器，所述電壓波形是以比所述振動體的共振周期短的周期重復所述第I電壓與所述第2電壓并且對所述振動體的共振頻率的調(diào)制成分進行了脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
9.一種驅(qū)動裝置，其特征在于，該驅(qū)動裝置具備: 振動體，其包含壓電材料而形成，且具有按壓到對象物的凸部；` 電壓波形輸出部，其輸出以一定周期重復第I電壓與比所述第I電壓高的第2電壓的電壓波形；以及 LC電路部，其夾設在所述電壓波形輸出部與所述振動體之間，且包含線圈以及電容器，所述電壓波形是以比所述振動體的共振周期短的周期重復所述第I電壓與所述第2電壓并且對所述振動體的共振頻率的調(diào)制成分進行了脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
10.一種驅(qū)動電路，其特征在于，該驅(qū)動電路是具備包含壓電材料而形成的振動體的壓電馬達的驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路具備: 電壓波形輸出部，其輸出以一定周期重復第I電壓與比所述第I電壓高的第2電壓的電壓波形；以及 LC電路部，其夾設在所述電壓波形輸出部與所述振動體之間，且包含線圈以及電容器，所述電壓波形是以比所述振動體的共振周期短的周期重復所述第I電壓與所述第2電壓并且對所述振動體的共振頻率的調(diào)制成分進行了脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
11.一種機械手，其特征在于，該機械手具備多個指部、以能夠移動的方式豎立設置有所述指部的基體以及使所述指部移動的驅(qū)動裝置， 所述驅(qū)動裝置具備包含壓電材料的振動體， 施加至所述振動體的電壓的電壓波形是以一定周期重復第I電壓與比所述第I電壓高的第2電壓的電壓波形。
12.一種機器人，其特征在于，該機器人具備設置有能夠轉(zhuǎn)動的關(guān)節(jié)部的臂部、設置有所述臂部的主體部以及設于所述關(guān)節(jié)部并彎曲或者旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述關(guān)節(jié)部的驅(qū)動裝置， 所述驅(qū)動裝置具備包含壓電材料的振動體， 施加至所述振動體的電壓的電壓波形是以一定周期重復第I電壓與比所述第I電壓高的第2電壓的電壓波形。
13.一種電子部件輸送裝置，其特征在于，該電子部件輸送裝置具備把持電子部件的把持部以及驅(qū)動把持所述電子部件的所述把持部的驅(qū)動裝置， 所述驅(qū)動裝置具備包含壓電材料的振動體， 施加至所述振動體的電壓的電壓波形是以一定周期重復第I電壓與比所述第I電壓高的第2電壓的電壓波形。
14.一種機械手，其特征在于，該機械手具備多個指部、以能夠移動的方式豎立設置有所述指部的基體以及使所述指部移動的驅(qū)動裝置， 所述驅(qū)動裝置具備包含壓電材料的振動體， 施加至所述振動體的電壓的電壓波形是以比所述振動體的共振周期短的周期重復第I電壓與比所述第I電壓高的第2電壓的電壓波形， 并且所述振動體的共振頻率的調(diào)制成分的電壓波形是被進行了脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
15.一種機器人，其特征在于，該機器人具備設置有能夠轉(zhuǎn)動的關(guān)節(jié)部的臂部、設置有所述臂部的主體部以及設于所述關(guān)節(jié)部并彎曲或者旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述關(guān)節(jié)部的驅(qū)動裝置， 所述驅(qū)動裝置具備包含壓電材料的振動體， 施加至所述振動體的電壓的電壓波形是以比所述振動體的共振周期短的周期重復第I電壓與比所述第I電壓高的第2電壓的電壓波形， 并且所述振動體的共振頻率的調(diào)制成分的電壓波形是被進行了脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
16.一種電子部件輸送裝置，其特征在于，該電子部件輸送裝置具備把持電子部件的把持部以及驅(qū)動把持所述電子部件的所述把持部的驅(qū)動裝置， 所述驅(qū)動裝置具備包含壓電材料的振動體， 施加至所述振動體的電壓的電壓波形是以比所述振動體的共振周期短的周期重復第I電壓與比所述第I電壓高的第2電壓的電壓波形， 并且所述振動體的共振頻率的調(diào)制成分的電壓波形是被進行了脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
17.一種電子部件檢查裝置，其特征在于，該電子部件檢查裝置具備:把持電子部件的把持部、驅(qū)動把持所述電子部件的所述把持部的驅(qū)動裝置以及檢查所述電子部件的檢查部， 所述驅(qū)動裝置具備包含壓電材料的振動體， 施加至所述振動體的電壓的電壓波形是以比所述振動體的共振周期短的周期重復第I電壓與比所述第I電壓高的第2電壓的電壓波形， 并且所述振動體的共振頻率的調(diào)制成分的電壓波形是被進行了脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
18.—種驅(qū)動裝置，其特征在于，該驅(qū)動裝置具備包含壓電材料的振動體， 施加至所述振動體的電壓的電壓波形是以比所述振動體的共振周期短的周期重復第I電壓與比所述第I電壓高的第2電壓的電壓波形， 并且所述振動體的共振頻率的調(diào)制成分的電壓波形是被進行了脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。
19.一種驅(qū)動電路，其特征在于，該驅(qū)動電路是具備包含壓電材料的振動體的壓電馬達的驅(qū)動電路， 施加至所述振動體的電壓的電壓波形是以比所述振動體的共振周期短的周期重復第I電壓與比所述第I電壓高的第2電壓的電壓波形， 并且所述振動體的共振頻率的調(diào)制成分的電壓波形是被進行了脈沖寬度調(diào)制的電壓波形。`
【文檔編號】H02N2/00GK103780141SQ201310503270
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月24日
【發(fā)明者】浦野治 申請人:精工愛普生株式會社